Пуансоны и матрицы

Определение

Прессовочные приспособления состоят из контейнера, в котором находятся пуансон, матрица, иглы и другие составляющие. Что это такое – пуансон? Он играет важную роль в процессе штамповки или нанесении маркировочных данных и является одним из основных элементов прессовочного устройства. Задачей пуансона является давление на металлическую деталь для выделения на ней определенных символов или отверстий. Также с помощью данного оборудования можно выдавить необходимую деталь, нанести стандартную или зеркальную маркировку и наштамповать нужное количество элементов.

Отрывок, характеризующий Пуансон

Ферапонтов, в жилете, в ситцевой рубахе, стоял у лавки, выходившей на улицу. Увидав Алпатыча, он подошел к нему. – Добро пожаловать, Яков Алпатыч. Народ из города, а ты в город, – сказал хозяин. – Что ж так, из города? – сказал Алпатыч. – И я говорю, – народ глуп. Всё француза боятся. – Бабьи толки, бабьи толки! – проговорил Алпатыч. – Так то и я сужу, Яков Алпатыч. Я говорю, приказ есть, что не пустят его, – значит, верно. Да и мужики по три рубля с подводы просят – креста на них нет! Яков Алпатыч невнимательно слушал. Он потребовал самовар и сена лошадям и, напившись чаю, лег спать. Всю ночь мимо постоялого двора двигались на улице войска. На другой день Алпатыч надел камзол, который он надевал только в городе, и пошел по делам. Утро было солнечное, и с восьми часов было уже жарко. Дорогой день для уборки хлеба, как думал Алпатыч. За городом с раннего утра слышались выстрелы. С восьми часов к ружейным выстрелам присоединилась пушечная пальба. На улицах было много народу, куда то спешащего, много солдат, но так же, как и всегда, ездили извозчики, купцы стояли у лавок и в церквах шла служба. Алпатыч прошел в лавки, в присутственные места, на почту и к губернатору. В присутственных местах, в лавках, на почте все говорили о войске, о неприятеле, который уже напал на город; все спрашивали друг друга, что делать, и все старались успокоивать друг друга.

Применение пуансонов в металлообработке

Изделия наряду с матрицами являются основой оснастки листогибочного оборудования. Они используются для следующих целей:

• Штампование. Пуансон оказывает на заготовку давление непосредственно.
• Маркировка. Нанесение различных данных на металлические заготовки при воздействии.
• Прессование. Заготовка выдавливается через матрицу, т.е. пуансон не оказывает непосредственного давления на саму заготовку.

Листогибочный инструмент может применяться для завальцовки, радиусной гибки, создания Z-гиба

Оснастка листогибочных прессов используется при работе с различными металлами и сплавами, включая разные марки стали, нержавеющие стали, металлы с покрытиями и т.д.

Напарница

Не менее важная деталь при штамповке изделий – это матрица. Она представляет собой короб, в который должен входить пуансон. Матрица непосредственно участвует в процессе образования формы на поверхности обрабатываемого изделия. В прессовом оборудовании прямой штамповки матрица является камерой, в которую загружается пресс-материал. Нижняя часть короба оформляет на детали изображение, а сверху на содержимое направляется пуансон. В зависимости от сложности изготавливаемой детали, существуют цельные и составные матрицы.

По конструкции пуансоны могут быть:

1. Пробивными;
2. Прошивными;
3. Просечными;
4. Вырубными.

Виды и назначение производимых штампов, матриц, пресс-форм, пуансонов:

• Штамповая оснастка;
• штампы для холодной штамповки прецизионных деталей, производимых методом холодной обработки давлением;
• изготовление рабочего профиля матриц для штамповки деталей, имеющих круглую и сложную геометрическую форму;
• ударные штампы и плоские накатные плашки для производства крепежных изделий;
• штампы для объемной ковки-штамповки;
• матрицы для прессов с качающимся пуансоном;
• пресс-формы, инструмент для высадки и накатки;
• вставки пресс-форм;
• оснастка для холодной и горячей штамповки;
• детали сложной формы из легированных сталей;
• детали с большой степенью деформации из трудноштампуемых металлов;
• высокоточные крепежные и подобные фасонные детали (торкс, филлипс, пози-драйв, сцепная муфта, шестиугольное гнездо);
• штампы и пуансоны для изготовления крепежных изделий и формирования отверстий и головок болтов крепежа;
• прессовая и литьевая оснастка для изготовления деталей машин сложной пространственной формы.
• штампы для изготовления профиля пера и замковой части лопаток для турбин и компрессорных лопаток;
• матрицы для нанесения микрорельефа на поверхность;
• прошивка высокоточных отверстий в изделиях сложной конфигурации;
• ковочные штампы для автомобилестроения ( детали обоймы ШРУСа, штамп торцевой муфты, шлицевое соединение, штамп зубчатого колеса и т.д.);
• различные элементы пресс-формы для изготовления деталей пневмо и гидроаппаратуры;
• формообразующие поверхности штампов, пуансонной оснастки и пресс-форм для изготовления медицинского инструмента, имплантантов, скальпелей и прочего;
• пресс-формы для товаров народного потребления и электротоваров;
• вырубные штампы для ювелирного и сувенирного производства, ювелирный штамп и матрица;
• изготовление прошивных пуансонов контурных окон в матрице;
• производство литейных форм для бижутерии и кулонов;
• чеканочные штампы для изделий ювелирного производства;
• формообразующие поверхности матриц для геральдики, бижутерии, ювелирного производства, ювелирный штамп и матрица;
• штамповая оснастка для геральдики, бижутерии, ювелирного производства;
• штампы и матрицы для сувенирной продукции, жетоны, брелоки, зажимы;
• матрица и пуансон для изготовления аверс и реверс (папа/мама) крупных и мелких сувенирных монет;
• штамповая оснастка для вырубных и формообразующих (чеканочных) прессов при производстве: воинская атрибутика, кокарды, пуговицы, знаки отличия, знаки различия;
• штампы и матрицы для изготовления медалей, орденов, наградных знаков, другой геральдики;
• оснастка и матрицы для бижутерных изделий и элементов украшений;
• производство штамп басмы, церковная утварь, штамп для крестиков, иконки, изделия церковной тематики;
• штампы для проведения реставрации предметов старины и воссоздания культурного и исторического наследия;
• изготовление военно-исторической реконструкции.

Рекомендованные металлы для пуансонов и матриц

Для холодных процессов:

• сталь повышенной прочности, прокаливаемости (степень закалки — до твердости 55-65 HRC);
• сталь инструментальная, марка 6ХВ2С.Твердость пуансона должна иметь указанные значения по всей его высоте, твердость матрицы — на расстоянии 5 мм по рабочей линии, на глубине половины высоты.

Для горячих процессов:

• высокопрочные износостойкие стали, стойкие к температурам деформирования. Материал пуансона прочнее материала производимого изделия, основа же не только из металлов, но и из резины, полиуретана (твердость 98 ед. по Шору). Иногда для основы могут быть использованы легко разрушаемые материалы (глина, гипс): например, если требуется отлить детали со сквозными проемами.

Из каких материалов изготавливают пуансоны и матрицы?

Матрица является основой данного приспособления и всегда представлена только в металле, как и (материалы пуансона), однако, их разновидности варьируются в зависимости от температуры при осуществлении процесса давления. Ведь при горячем прессовании показатели очень велики. Именно этот нюанс и диктует из чего должно быть изготовлено оборудование, чтобы не расплавиться и не деформироваться.

1. При осуществлении холодных процессов используются высокопрочная сталь, способная выдержать уровень накаливания до 54-65 HRC. На замену ей может выступить материал марки 6ХВ2С. Их основными характеристиками является высокая прочность, устойчивость к повреждениям и антикоррозийные свойства. Категорически запрещено использование легализованной стали, так как они под воздействием высоких температур становятся более хрупкими и теряют свою износоустойчивость.
2. Горячие процессы предполагают собой работу с очень высокими температурами. При этом сталь деталей пуансона не должна подвергаться деформации во время штампования. Поэтому материалы используют с повышенной износоустойчивостью.
3. Прогресс движется вперёд и уже на производстве широко используются новые материалы, такие как полиуретан. Он обладает не только устойчивостью к деформации, но и эластичными свойствами в совокупностью с высокой твердостью до 98 ед. по Шору после застывания, что делает его уникальным сырьём.
4. Матрица же может быть изготовлена ещё и из резины, помимо других материалов.

Основные этапы изготовления пуансонов и матриц

Как и все другие процессы, изготовление пуансонов и матриц состоит из нескольких этапов. В частности, можно выделить:

1. обрезку заготовки нужных размеров и конфигурации;
2. подготовительную механическую обработку;
3. черновой вариант шлифования;
4. закалку, чистовой вариант шлифования и доводку профиля;
5. заточку пуансонов.

Все эти процессы осуществляются сотрудниками нашей на новом, современном оборудовании. Поэтому если вы заказываете изготовление матриц в нашей компании, то можете быть уверены в том, что получите высококачественный «продукт». Материал, из которого будут выполнены изделия, предварительно обсуждаются с заказчиком.

Если вы заказываете у нас изготовление матриц и пуансонов, Вы можете быть уверены, что получите только высококачественную продукцию, произведенную на высочайшем уровне. С каждым клиентом обговаривается вид стали, который будет использоваться при изготовлении пуансонов. Наши специалисты всегда стараются найти индивидуальный подход к каждому клиенту. Поскольку сложность изготовления матриц и пуансонов зависит от их назначения и вида, то и сроки выполнения заказа также обсуждаются с каждым клиентом отдельно. Обращайтесь в и вы поймете, что мы предлагаем идеальное соотношение качества продукции и цены.

Ни одно штамповочное и прессовое производство не может обойтись без пуансона. Эта деталь применяется для маркировки деталей, при штамповке и металлообработке. Чтобы выполнить штамповку детали или сделать ее маркировку, на деталь производится непосредственное давление. Именно для производства такой технологической операции и предназначен пуансон.

Он может иметь самую разную конструкцию:

• вырубной;
• пробивной
• прошивочный;
• просечной.

Основные характеристики изделия

Абсолютно любой вид штампов имеет определенный гарантийный срок эксплуатации. Главными узлами этого приспособления являются матрица и пуансон, которые довольно быстро изнашиваются. Эти узлы необходимо регулярно менять, потому что они способны служить без замены около 5 лет. Оборудование вибрационных прессов устройств по штамповке имеет разную конструкцию. Это сделано для того, чтобы была возможность производить различные технические операции.

По этой причине при производстве цилиндрических штампов выполняется основательное шлифование. Мастера делают черновую обработку приспособления, а потом уже чистую шлифовку. Приспособление затачивается и полируется на последнем этапе его изготовления.

Чтобы сделать фасонные пуансоны, используется технологический оттиск. Приспособление закаливают в горячей печке в течение 10 минут. Далее приступают к финишной шлифовке. Чтобы получить изделие сложной формы, применяется большое количество специализированного оборудования. Тут почти невозможно обойтись без использования фрезерных и строгальных станков.

Подобное оборудование нужно для производства матрицы. Когда формы для пресса сделаны очень качественно, а пуансон снабжен точной линией среза, то штамп будет обладать высокой степенью износоустойчивости и большим сроком службы. Специалисты считают, что сделать штампы своими руками очень сложно. Для этого необходимо обладать многими знаниями в области обработки металлов.

Обеспечиваем клиентов качественной продукцией

На производственном предприятии Rival Laser применяют самые современные технологии и оборудование. К примеру, вот применение пуансона и матрицы при гибке листового металла автономном панелегибе Salvagnini.

Используя на своем оборудовании только качественные пуансоны и матрицы, изготовленные согласно всем правилам и нормам, компания Rival Laser существенно экономит Ваше время, средства и нервы. Мы изготавливаем продукцию с максимальной точностью и в строгом соответствии с Техническим заданием клиента.

Разновидности и требования

Стандартные пуансоны различаются по типами: A, T, W и L. Также в зависимости от изготовляемых изделий возможно применение пресс-штемпелей типа B, C, D и т.д., где обозначение латинской буквой указывает на тип крепления. Конструктивно пуансоны могут быть пробивными, просечными, прошивными и вырубными.

К инструментам вибропрессовальных и штамповочных станков предъявляются следующие требования:

• Отсутствие дефектов поверхности. Недопустимо использовать оснастку с зазорами, заусенцами, трещинами и другими повреждениями.
• Своевременная замена оснастки оборудования. Пуансоны имеют ограниченный срок службы, не превышающий 4-6 лет, после которого обязательно выполняется их замена.
• Применение только рекомендованных сталей при изготовлении деталей. Пуансоны в процессе штамповки или прессования испытывают значительные нагрузки, поэтому в зависимости от типа операций (холодные или горячие процессы), материала заготовок, оказываемого давления и назначения самого пресс-штепселя выбирают рекомендуемые марки стали.

Как работает пресс

В процессе работы пуансон (что это такое, мы рассмотрели в начале статьи) путем давления на специальную шайбу воздействует на металлическую деталь, которая в свою очередь, проходит через матрицу. Таким образом, производится заготовка необходимой формы. Во время эксплуатации детали прессовочного оборудования подвергаются колоссальному давлению, доходящему до 500 кг на 1 кв. мм. А также постоянно нагреваются до уровня выше 200 градусов. В связи с этим детали штампования и пресса изнашиваются. А из-за дополнительного воздействия обрабатываемых изделий пуансоны и матрицы со временем теряют твердость. Поэтому их стойкость зависит от материала, из которого они сделаны.

Понятие и характеристики

Пуансон – это ключевой элемент для маркировки поверхности изделия при помощи давления пресса. Эта конструкция по габаритам совпадает с профилем матрицы (ограничивающий короб) и используется для выдавливания деталей определенной формы, маркировки поверхности или штамповки заготовок.

По типу воздействия на материал выделяют такие разновидности:

• пробивные и прошивные пуансоны используются для проделывания отверстия заданной формы в плоской заготовке;
• вырубные или просечные пуансоны нужны, чтобы отсечь от заготовки деталь нужного размера и очертаний. Их еще иногда называют ювелирными.

Для чего нужна матрица?

Чтобы получить определенную форму изделия применяется матрица, которая может быть изготовлена из самого разного материала:

• сталь;
• полиуретан;
• резина.

Для изготовления стальных заготовок, материалом матрицы становится специальная высокопрочная сталь, повышенной износостойкости. Такая конструкция всегда имеет стенки без крышки.

Матрица может иметь несколько видов конструкции:

• простая;
• сложная;
• комбинированная.

Особо сложные конструкции применяются редко, их изготавливают по специальному заказу.

Наиболее простые матрицы можно встретить при изготовлении пустотных кирпичей и блоков.

Факторы, влияющие на качество и усилие пробивки

Применяя правильный зазор, регулярную заточку и смазку инструмента, а также специальные профили пуансона (в случае пробивки больших отверстий) вы сможете получать качественные отверстия, продлить срок службы инструмента и оборудования.

Зазор

Зазоры влияют на качество поверхности среза, и стойкость инструмента. Заусенцы и дефекты поверхности среза возникают в результате неравномерного распределения зазора по периметру и при затуплении режущих кромок пуансона и матрицы.

Влияние зазора при пробивке При нормальном зазоре между пуансоном и матрицей z1 поверхности сдвига, возникающие у режущих кромок пуансона, совпадают с поверхностями сдвига и трещинами, возникшими у режущих кромок матрицы, и образуют общую криволинейную поверхность скалывания. При малом зазоре z2 и большой толщине материала поверхности сдвига, идущие от кромок пуансона, не совпадают с поверхностями сдвига, возникшими у кромок матрицы. В случае очень большого зазора z3 на поверхности образуются рваные заусенцы от затягивания и обрыва металла в зазоре.

Преимущества правильного зазора матрицы:

• Долговечность инструмента.
• Лучший съем материала.
• Меньшая высота и толщина заусенца.
• Более чистые и гладкие отверстия.
• Отсутствие деформации листа.

Как определить правильно ли выбран зазор матрицы?

• Высечка является зеркальным отображением отверстия.
• Если зазор слишком большой, на высечке будет виден грубый излом и гладкий участок будет небольшой. Чем больше зазор, тем больше будет угол между изломом и гладким участком.
• При слишком маленьком зазоре, на высечке будет излом с небольшим углом и небольшим гладким участком.
• Идеальная высечка создается, когда изломы, идущие сверху и снизу материала, имеют один и тот же угол и выравниваются относительно друг друга.

Рекомендуемые зазоры матрицы В основу таблицы положен опыт наших клиентов, которые достигли высочайшего качества обработки деталей и большой долговечности инструмента. Вырубной инструмент (в процессе, когда результатом обработки является отход) обычно устанавливается с меньшим зазором, чем инструмент для пробивки. Это дает более высокое качество обрабатываемой детали.

Заточка

Почему ухудшается качество пробивки? При использовании пуансона режущая кромка начинает разрушаться и на ней образуется радиус. При дальнейшем использовании радиус становится больше, а качество и эффективность пробивки снижаются. Скорость затупления зависит от размера отверстия, типа материала и толщины пробиваемого материала. Обычно качество пробиваемого отверстия начинает снижаться, когда радиус режущей кромки достигает 0,13 мм.

Инструмент затупился, если:

• Отверстия имеют большой скос и/или заусенец.
• Пресс шумит больше обычного.
• Штамповка происходит жестче, чем обычно.

При затуплении режущих кромок пуансона заусенцы образуются на вырезаемой детали. При затуплении матрицы заусенцы возникают вокруг пробитого отверстия.

Регулярная заточка повышает долговечность инструмента более чем в два раза! Без заточки инструмент стачивается на 1 мм при пробивке 315 000 отверстий. При регулярной заточке инструмент стачивается на 1 мм при пробивке 800 000 отверстий.

Данные на графике даны только для примера. Долговечность инструмента зависит от множества факторов.

Пример подсчета размера заточки. Пример подсчета размера для заточки пуансона станции В. Прямолинейный участок перед радиусом — 18,9 мм. Толщина материала 6,4 мм. Глубина проникновения в матрицу — 3,0 мм. Толщина съемника — 4,0 мм. Результат размера заточки = 18,9 мм – 6,4 мм – 3,0 мм – 4,0 мм = 5,5 мм.

Как определить размер заточки? Размер заточки — это максимальная предельная длина, на которую может быть сточен пуансон. Размер пуансона и толщина материала для пробивки – те факторы, которые влияют на размер заточки.

Размер для заточки = прямолинейный участок перед радиусом) – (Толщина материала + Глубина проникновения в матрицу + Толщина съемника)

При вырубке тонких материалов притупление режущих кромок недопустимо.

Совет: Незначительное притупление режущих кромок (r = 0,05–0,1 мм) в случае вырубки из стали толщиной свыше 1мм не вызывает появления заусенцев и повышает стойкость штампа. Такое же притупление рекомендуется у режущих кромок пуансона, работающего в паре с твердосплавной матрицей.

Расчет ресурса инструмента до переточки. Рекомендуется проводить с помощью графика с использованием корректирующих коэффициентов.

Учет дополнительных факторов, влияющих на ресурс инструмента

Пример подсчета ресурса инструмента для нибблинга квадратным пуансоном нержавеющей стали толщиной 2 мм со скоростью больше 300 ударов в минуту: 22000 х 0,7 х 0,8 = 12320 ударов до переточки (при использовании меньших значений) 22000 х 0,9 х 0,9 = 17820 ударов до переточки (при использовании больших значений)

смазка

Преимущества смазки

• Смазка позволяет снизить усилие съема металла с пуансона, а следовательно, усилие штамповки.
• Не дает перегреваться пуансону за счет снижения трения.
• Снижает адгезию пуансона.
• Увеличивает срок службы инструмента.

Инструмент со смазкой

Совет: Смазывайте лист, направляющие и инструмент, используйте функцию смазки инструмента, используйте станции с возможностью смазки инструмента и листа (в станках Euromac можно запрограммировать подачу смазки через определенное количество ударов).

Специальный профиль пуансона

Если усилия пресса не хватает – используйте специальный инструмент Пробивка больших отверстий за несколько ударов может сократить усилие штамповки в два и более раз. Увеличивает срок службы инструмента.

Пример использования инструментов специальной формы для пробивки больших отверстий

Материалы для пуансона и матрицы

В ходе производства оснастка претерпевает следующие воздействия:

1. Повышенное давление;
2. Высокотемпературный фон (при горячих процессах);
3. Холодные температуры (во внештатных случаях принудительного охлаждения);
4. Резкие перепады температурной среды;
5. Контакт с жидкостной средой.

С учетом перечисленных факторов матрица и пуансон для штампа должны быть изготовлены из материала с следующими качествами:

• повышенная прочность;
• стойкость перед износом;
• устойчивость перед коррозией.

Кроме того, при нагревании материал не должен сильно менять размеры – это чревато порчей изготавливаемых деталей. Учитывается и то, что некоторые материалы при повышенном температурном фоне изменяют свойства. Так, легированная сталь под воздействием жара приобретает хрупкость, поэтому пуансоны из нее для горячих процессов не используют.

Особенности матриц и пуансонов

Чтобы выпускаемые изделия имели надлежащее высокое качество, геометрические размеры модулей оснастки должны быть чрезвычайно точными, соответствовать друг другу, их поверхность абсолютно гладкой, линия среза – ровная, точная, а пресс должен быть точно отцентрован. Для обеспечения этих показателей инструмент подвергается двойному шлифованию (черновому, чистовому), полировке, заточке. Модули фасонного типа производят путем технологического оттиска, а сложно контурные изготавливают на фрезерных, строгальных станочных агрегатах. Затем оснастка проходит закалку под высокими (около 780°) температурами.

В случаях, если конфигурация пуансона сложнее матрицы, в первую очередь изготавливают его, а затем по его оттиску создают основу. Особый контроль ведется за соблюдением величины зазора между узлами. Просвет соблюдают посредством независимой обработки, либо взаимной подгонки.

При достойном качестве комплекта он прослужит долго, даст точную линию среза, а изготовленные на нем детали не потребуют дополнительной обработки.

Пуансон и матрица в штампе выгодны своей многофункциональностью, универсальностью, практичностью. Во время работы такая оснастка легко и без дополнительных усилий монтируется/демонтируется, наносимые на нее покрытия равномерно осаждаются по всей поверхности, доступна функция планетарного вращения.

Сервисное обслуживание оснастки не затруднительно: требуется систематически очищать поверхность от металлических, бетонных и прочих остатков (с помощью скребков, щеток), промывать напором водной струи с последующей просушкой.

Изношенные комплекты не восстанавливаются, а своевременно заменяются на новые, поскольку их поверхность истирается, их размеры теряют нужную величину, точность. Инструмент, изготовленный из материала, подобранного под конкретную задачу, функционирует без потери качества до нескольких лет (4-6 максимально). Поэтому приобретение оснастки с большим запасом прочности и сроком службы рациональнее, чем частая замена менее прочных комплектов.

Типы и виды пуансонов и матриц

Типы пуансонов различаются конструкцией, которая продиктована технологическим назначением:

• пробивные, просечные;
• вырубные;
• прошивочные;
• формовочные;
• гибочные.

Каждый тип инструмента предназначен для выполнения операций, в каталоге находятся фото пуансонов всех видов.

Пробивной пуансон: выполняет пробивку, просечку отверстий в листовом материале, отделяет часть материала, образуя внутренний замкнутый контур. Может быть использован для перфорации листового материала. Часто оборудован отлипателем для сброса высеченной детали.

Вырубной пуансон (шплинтон): отделяет заготовки внешний замкнутый контур детали. Пуансон вырубного штампа в зависимости конфигурации может вырубать металл под углами с 1 градуса, в 1-2 этапа. Пуансон вырубной и матрица чаще используются для работы с материалом толщиной до 1,5 мм.

Прошивочный пуансон для пресса: создает в заготовке отверстия (сквозные/глухие) путем вытеснения металла. Может быть сплошным/пустотелым, создавая отверстия малых, либо больших (500-800 мм) диаметров соответственно.

Формовочный пуансон: создает из металлического листа объемное рельефное изделие замкнутого контура, часто за один этап.

Гибочный пуансон: сгибает металл по заданной линии, вдавливаясь в заготовку на требуемую глубину, тем самым формируя гиб.

Деталь пуансон может иметь разную форму: простую геометрическую (цилиндр, шестигранник, квадрат, прямоугольник), либо фасонную (сложную), которая применяется для создания деталей со сложным контуром.

По типу своей конструкции матрица может быть

• Цельная матрица: для работы с деталями простого наружного контура.
• Сложная матрица: для обработки сложно контурных изделий.
• Сборная матрица: изготавливается на высокоточном станковом оборудовании с применением минимума ручных работ. Чтобы начать работу, достаточно лишь быстро, без затруднений запрессовать ее элементы в обойму.
• Составная матрица: состоит из нескольких идентичных модулей. Применяется в пресс-формах с несколькими гнездами.Разъемные основы применяются, если будущее изделие имеет сложную геометрию. Чаще всего используют простые модули.

В зависимости от характеристик производимого изделия, пуансон и матрица могут применяться как взаимодополняющие части комплекта, либо по отдельности. Так, основа может быть использована без пуансона, если требуется изготовить деталь с плоской подошвой. При производстве строительных материалов в некоторых случаях его применение также не требуется: например, при формовании стандартного кирпича, когда качество поверхности не имеет важности. Если штампуется листовой материал, работы могут быть проведены без модуля основы — под заготовку помещают лишь ровное основание.

Принцип работы пуансона

В момент прессования, пуансон начинает давить на пресс-шайбу, а она давит на заготовку, которая выдавливается через матрицу. Так как деталь работает при больших силовых и тепловых нагрузках, ее изготавливают из особой, износоустойчивой стали. Она отличается высокой прочностью и не деформируется под влиянием температурных перепадов.

В принципе, пуансон можно назвать инструментом, который методом давления получает заготовку определенной формы. В штамповочном производстве он является одной из важнейших деталей.

Если совместно с ним используется полиуретан, то из него изготавливают матрицу, являющуюся ответной деталью штампа.

Изготовление пуансонов

При производстве пуансонов используются высокоточные станки, имеющие программное управление. Первоначально используются фрезерные станки, которые механическим способом выполняют и обрабатывают заготовки деталей. Затем их шлифуют и далее, слесарным оборудованием наносят на поверхность рабочий контур штампа. После изготовления пуансона его помещают в специальную печь для закаливания.

Изготавливаемые пуансоны могут быть цилиндрической формы и фасонной, производство которой подвергается более длительному и сложному процессу. Также производятся пуансоны, содержащие буквы или цифры. Это стальной кусок с квадратным сечением, имеющий запиленный наконечник, на котором выгравирован необходимый знак. Пуансоном такой формы клеймят различные номера, металлические детали, станочные элементы и другие изделия.

Матрица в свою очередь, изготавливается после пуансона, используя его оттиск. Контейнер должен быть немного больше по ширине и размеру. Поэтому необходимый зазор между деталями подгоняется путем независимой обработки.

Детали прессового оборудования быстро изнашиваются, поэтому их следует периодически менять. На срок использования пуансонов влияют методы изготовления штампов и сфера производства. Средняя продолжительность работы прессовых составляющих около 6 лет.

Важную роль играет зазор между матрицей и пуансоном:

1. При малом зазоре будет образовываться рванина и слоистость поверхности среза;
2. При большом — происходит втягивание тонкого материала в станок с последующим разрывом. Изделие будет иметь заусенцы и затянутые края. Если материал имеет достаточную толщину, то готовая деталь будет иметь закругленные кромки;
3. Допускается выпуск удовлетворительного качества деталей при острых режущих краях штампа и при зазоре до 30% от толщины.

Зазор зависит от рода и толщины материала (от 0,5 до 12 мм.) и колеблется в пределах 4-16% толщины исходника.

Только при грамотно настроенном зазоре между пуансоном и матрицей, а также остроты их кромок будет обеспечиваться качество выпускаемых деталей согласно заданным параметрам технического проекта.

Из чего изготавливаются пуансоны

Важным требованием к штампам и пуансонам является грамотный выбор материала, из которого они будут производиться. Чем хуже сталь, тем ниже производительность прессового оборудования. Объемные пуансоны, имеющие сложные формы, изготавливаются из высокохромистых и высокоуглеродистых сплавов стали. Самым распространенным материалом является сталь с маркировкой Х12Ф1. Она имеет высокую износостойкость, отличную прокаливаемость, во время работы не подвергается существенной деформации. Для производства простых видов штампов применяются углеродистые инструментальные стали У8А – У11А.

Детали из жароупорных металлов, при эксплуатировании сохраняют твердость и не теряют формы. В целях повышения стойкости штампов в производство ввели материалы из твердых и быстрорежущих сплавов. Кромку для резки наносят на корпус штампа или матрицы. Лучший результат в производстве прессовых деталей показали такие сплавы, как сталинит и стеллит. Они обеспечивают твердость элементов, не нуждаясь в закаливании.

Принцип действия пуансона для гибочного пресса

Повышенные тепловые и механические нагрузки, выпадающие на эту деталь, диктуют необходимость применения особой износостойкой стали при ее изготовлении. Такой материал не деформируется даже под воздействием существенных температурных перепадов.

Пуансон для пресса – это своеобразный мини-пресс, пригодный для штамповки деталей и нанесения на них маркировки. С его помощью можно выпускать продукцию любой формы в полном соответствии с пожеланиями заказчика. Пуансон наиболее востребован в сфере металлообработки для прессования и формирования заготовок из листового металла.

Все модели гибочных прессов снабжаются комплектом оснастки, состоящим из двух элементов: пуансона и матрицы. Их характеристики зависят от ряда факторов:

• модели пресса;
• сложности гибки;
• толщины заготовки.

Нередкой ситуацией является нехватка стандартного комплекта оснастки для решения имеющихся на производстве задач. Новые виды изделий, нестандартные производственные задачи, повышение производительности – все это требует поставок дополнительного комплекта оснастки. При этом придется определиться с профилями матриц и пуансонов для пресса. Такой инструмент изготавливается в строгом соответствии с чертежами заказчика с многоступенчатым контролем точности.

Пробивка листовой детали

Работа пресса путем пробивки достаточно проста. При этом одна часть помещенного в оборудование материала отделяется от основной по определенно заданному контуру. В процессе вырезки образуются внутренние отверстия. Процесс использования штампов, пуансонов при пробивке напоминает резку деталей ножницами. В этом случае режущими составляющими являются матрица и пуансон, которые имеют острые кромки.

Чертеж пуансона наглядно показывает, как происходит вдавливание металла в нижнюю часть матрицы с последующим сгибом и деформацией материала. К концу работы, достигая максимального давления, волокна металла разрываются и выполняется соответствующий срез на изделии.

В статье мы рассмотрели, из чего изготавливается такое оборудование, как пуансон, что это такое и где применяется. С их помощью чеканятся монеты, медали, значки, печати, фактурные рисунки, медикаменты и многие другие изделия.